RU2549648C1 - Device for production of minerals from continental shelf - Google Patents

Device for production of minerals from continental shelf Download PDF

Info

Publication number
RU2549648C1
RU2549648C1 RU2014112173/03A RU2014112173A RU2549648C1 RU 2549648 C1 RU2549648 C1 RU 2549648C1 RU 2014112173/03 A RU2014112173/03 A RU 2014112173/03A RU 2014112173 A RU2014112173 A RU 2014112173A RU 2549648 C1 RU2549648 C1 RU 2549648C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
compartments
minerals
max
soil
outlets
Prior art date
Application number
RU2014112173/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Евгеньевич Кисляков
Дмитрий Александрович Лакин
Ирина Антоновна Баранова
Ксения Вячеславовна Маликова
Равиль Зиннурович Нафиков
Original Assignee
Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" filed Critical Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет"
Priority to RU2014112173/03A priority Critical patent/RU2549648C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2549648C1 publication Critical patent/RU2549648C1/en

Links

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: device comprises a delivery pipe for supply of minerals designed from top to bottom with a bell and a pipeline for coolant supply. The delivery pipe is designed as variable section pipe with formation of alternating cylindrical compartments with inlets and outlets, and the top parts of some compartments are arranged with inclination as cross-lying with reference to other compartments, and the lower parts of compartments are designed conical, interconnected with coolant supply pipelines. Outlets of compartments are located from inlet holes at the distance necessary for passing and maintaining of soil and ice bodies in a suspension provided that: L≥3·dmax, where L - is the distance between inlets and outlets of compartments, dmax - maximum diameter of soil and ice bodies.
EFFECT: improvement of efficiency of production of minerals from continental shelf.
1 dwg

Description

Устройство относится к горной промышленности и предназначено для добычи несвязных полезных ископаемых со дна континентального шельфа.The device relates to the mining industry and is intended for the production of incoherent minerals from the bottom of the continental shelf.

Известно устройство для подводной разработки несвязных пород, включающее земснаряд с напорным трубопроводом, концы которого расположены на дне водоема, и хладоагрегат для подачи хладагента в напорный трубопровод, дополнительно снабженным накопительным контейнером, заключенного в сферический купол и снабженного нагревательным элементом по ширине контейнера, где происходит оттаивание грунтоледяных тел и оседание грунта в накопительном контейнере, по мере его наполнения устройство поднимают по транспортирующему тросу на поверхность водоема. Напорный трубопровод расположен радиально, по всему периметру сферического купола (RU 74663 U1, МПК E21C 50/00 от 06.02.2008, опубликовано 10.07.2008).A device is known for underwater development of incoherent rocks, including a dredger with a pressure pipe, the ends of which are located at the bottom of the reservoir, and a refrigeration unit for supplying refrigerant to the pressure pipe, additionally equipped with a storage container, enclosed in a spherical dome and equipped with a heating element across the width of the container where defrosting takes place ground ice bodies and soil subsidence in the storage container, as it is filled, the device is lifted along the transport cable to the surface pond. The pressure pipeline is located radially around the entire perimeter of the spherical dome (RU 74663 U1, IPC E21C 50/00 dated 02/06/2008, published July 10, 2008).

Недостатком устройства является цикличность процесса выемки, что приводит к снижению производительности.The disadvantage of this device is the cyclical process of excavation, which leads to a decrease in productivity.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для добычи полезных ископаемых со дна континентального шельфа, включающее транспортировочную трубу для подачи полезных ископаемых и трубопровода для подачи хладагента, при этом транспортировочная труба для подачи полезных ископаемых в нижней части выполнена с раструбом, а остальная его часть помещена в полую трубу и расположена соосно с ней, при этом трубопровод для подачи хладагента выполнен в виде трубы-шнека, с возможностью выдвижения. Шнек может быть выполнен, например, из полимера (RU 115410 U1, МПК E21C 50/00, от 07.11.2011, опубликовано: 27.04.2012).The closest in technical essence and the achieved result is a device for mining from the bottom of the continental shelf, including a transportation pipe for supplying minerals and a pipeline for supplying refrigerant, while the transportation pipe for supplying minerals in the lower part is made with a bell, and the rest the part is placed in a hollow pipe and is aligned with it, while the pipeline for supplying refrigerant is made in the form of a screw pipe, with the possibility of extension. The screw can be made, for example, of polymer (RU 115410 U1, IPC E21C 50/00, dated 11/07/2011, published: 04/27/2012).

Данное изобретение имеет ряд недостатков:This invention has several disadvantages:

- воздушный зазор между стенками внешней и транспортировочной трубы приводит к коррозии;- the air gap between the walls of the outer and shipping pipes leads to corrosion;

- образование льда между трубой-шнеком и стенками транспортировочного трубопровода может привести к остановке добычного процесса;- the formation of ice between the screw pipe and the walls of the transport pipeline can lead to a halt in the mining process;

- ограничение по глубине отработки полезного ископаемого.- restriction on the depth of mining.

Задачей технического решения является упрощение выемки полезного ископаемого со дна континентального шельфа, исключение ограничений по глубине отработки полезного ископаемого, повышение производительности и снижение потерь полезного ископаемого при подъеме на поверхность, минимизация загрязнения окружающей среды при работе устройства.The objective of the technical solution is to simplify the extraction of minerals from the bottom of the continental shelf, to eliminate restrictions on the depth of mining of minerals, to increase productivity and reduce losses of minerals when rising to the surface, to minimize environmental pollution during operation of the device.

Достигается это тем, что устройство для добычи полезных ископаемых со дна континентального шельфа, включающее транспортировочную трубу для подачи полезных ископаемых, выполненную книзу с раструбом, и трубопровод для подачи хладагента, транспортировочная труба выполнена в виде переменного сечения, с образованием чередующихся цилиндрических отсеков, имеющих входные и выходные отверстия, причем верхние части одних отсеков расположены под наклоном как накрест лежащие по отношению к другим отсекам, а нижние части отсеков выполнены конусными, взаимосвязаны с трубопроводами для подачи хладагента, причем выходные отверстия отсеков расположены от входных отверстий на расстоянии, необходимом для прохождения и поддержания грунтоледяных тел во взвеси при условии:This is achieved by the fact that the device for mining from the bottom of the continental shelf, including a transportation pipe for supplying minerals, made down with a bell, and a pipeline for supplying refrigerant, a transportation pipe is made in the form of a variable cross-section, with the formation of alternating cylindrical compartments having input and outlet openings, the upper parts of one compartment being tilted as lying crosswise with respect to the other compartments, and the lower parts of the compartments are made conical They are interconnected with pipelines for supplying refrigerant, and the outlet openings of the compartments are located from the inlet openings at a distance necessary for the passage and maintenance of ice bodies in suspension, provided:

L≥3·dmax,L≥3 · d max ,

где: L - расстояние между входными и выходными отверстиями отсеков,where: L is the distance between the inlet and outlet openings of the compartments,

dmax - максимальный диаметр грунтоледяных тел.d max - the maximum diameter of soil ice bodies.

Выполнение транспортировочной трубы в виде переменного сечения, с образованием чередующихся цилиндрических отсеков, имеющих входные и выходные отверстия, позволяет улавливать грунтоледовые тела, утратившие отрицательную гидравлическую крупность и стремящиеся опять опустится на дно забоя, тем самым препятствуя всплытию вновь образовавшихся грунтоледовых тел, проходящих по трубопроводу на поверхность акватории.The implementation of the transport pipe in the form of a variable cross-section, with the formation of alternating cylindrical compartments having inlet and outlet openings, allows you to catch soil ice bodies that have lost negative hydraulic size and tend to sink again to the bottom of the face, thereby preventing the emergence of newly formed soil ice bodies passing through the pipeline onto surface of the water area.

Расположение верхних частей одних отсеков под наклоном как накрест лежащие по отношению к другим отсекам позволит направлять их в последующие вышележащие отсеки, таким образом, грунтоледовое тело, оттаявшее в процессе всплытия, не опускается обратно в подводный забой, а оседает в ближайшем отсеке для переохлаждения и образования на нем льда, достаточного для дальнейшего всплытия. Нижние части отсеков, выполненных конусными, взаимосвязанные с трубопроводами для подачи хладагента, и при этом снабжены заглушкой и форсункой, позволят при помощи поступающего в них хладагента вновь наморозить лед на грунтоледовые тела, вернув отрицательную гидравлическую крупность, грунтоледовые тела вновь начнут всплывать на поверхность акватории по транспортировочной трубе, либо до следующего приемного бункера, где на них будет наморожен лед.The arrangement of the upper parts of some compartments at a slope lying crosswise relative to other compartments will allow them to be directed to subsequent overlying compartments, thus, the soil-ice body, thawed during the ascent, does not fall back into the underwater face, but settles in the nearest compartment for hypothermia and formation there is enough ice on it for further ascent. The lower parts of the conical compartments, interconnected with pipelines for supplying refrigerant, and at the same time equipped with a plug and nozzle, will allow the refrigerant to freeze the ice again on the ice-ice bodies, returning the negative hydraulic size, the ice-ice bodies will again begin to float to the surface of the water area transport pipe, or to the next receiving hopper, where ice will be frozen on them.

Данное техническое решение позволит без особых затрат энергии на подъем и потерь полезного ископаемого работать на больших глубинах, а крепление труб для подачи хладагента позволит избежать замутнения вод акватории не вовлеченных в процесс добычи полезного ископаемого при подаче хладагента в подводный забой.This technical solution will allow working at great depths without special expenses for raising energy and mineral losses, and fastening pipes for the supply of refrigerant will help to avoid turbidity of the waters of the waters that are not involved in the mining process when the refrigerant is fed into the underwater face.

На фигуре изображен общий вид устройства.The figure shows a General view of the device.

Устройство для добычи полезных ископаемых со дна континентального шельфа состоит из транспортировочной трубы, выполненной в виде цилиндрических отсеков 1, раструба 2, трубопровода для подачи хладагента 3, верхних частей отсеков 4, расположенных под наклоном как накрест лежащие, входных отверстий 5 и выходных отверстий 6.A device for extracting minerals from the bottom of the continental shelf consists of a transport pipe made in the form of cylindrical compartments 1, a bell 2, a pipeline for supplying refrigerant 3, the upper parts of the compartments 4, which are inclined lying crosswise, inlet openings 5 and outlet openings 6.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Добычная конструкция, достигая дна раструбом 2, вместе с вмонтированными в него трубопроводами для подачи хладагента 3, накрывает разрабатываемую часть поверхности россыпи. Тем временем по трубопроводам 3 в подводный забой подают хладагент, который преобразует мелкие частицы полезного ископаемого в грунтоледовые тела с отрицательной гидравлической крупностью. Под действием хладагента грунтоледовые тела поднимаются вверх, через входные 5 и выходные 6 отверстия отсеков 1 транспортировочной трубы на поверхность акватории, скользя по верхним частям отсеков 4, расположенных под наклоном как накрест лежащие. Под воздействием хладагента в отсеках 1 грунтоледовые тела приобретают отрицательную гидравлическую крупность и продолжают всплытие на поверхность акватории, где их собирают для последующей транспортировки или обогащения.The mining structure, reaching the bottom of the socket 2, together with the pipelines for supplying refrigerant 3 mounted in it, covers the developed part of the surface of the placer. Meanwhile, a refrigerant is supplied through pipelines 3 to the underwater face, which converts the fine mineral particles into ice bodies with negative hydraulic coarseness. Under the action of the refrigerant, the soil-ice bodies rise upward, through the inlet 5 and outlet 6 openings of the compartments 1 of the transport pipe to the surface of the water area, gliding along the upper parts of the compartments 4, which are inclined lying crosswise. Under the influence of the refrigerant in compartments 1, ice bodies acquire negative hydraulic coarseness and continue to ascend to the surface of the water area, where they are collected for subsequent transportation or enrichment.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в возможности непрерывного процесса выемки, снижении затрат на транспортирование полезного ископаемого из подводного забоя, исключении ограничений по глубине выемки, снижений потерь при подъеме полезного ископаемого, минимизации загрязнения окружающей среды при работе добычного устройства.The technical result of the proposed utility model consists in the possibility of a continuous extraction process, reducing the cost of transporting minerals from the underwater face, eliminating restrictions on the depth of excavation, reducing losses when raising the mineral, minimizing environmental pollution during operation of the mining device.

Claims (1)

Устройство для добычи полезных ископаемых со дна континентального шельфа, включающее транспортировочную трубу для подачи полезных ископаемых, выполненную книзу с раструбом, и трубопровод для подачи хладагента, отличающееся тем, что транспортировочная труба выполнена переменного сечения с образованием чередующихся цилиндрических отсеков, имеющих входные и выходные отверстия, причем верхние части одних отсеков расположены под наклоном как накрестлежащие по отношению к другим отсекам, а нижние части отсеков выполнены конусными, взаимосвязаны с трубопроводами для подачи хладагента, причем выходные отверстия отсеков расположены от входных отверстий на расстоянии, необходимом для прохождения и поддержания грунтоледяных тел во взвеси при условии:
L≥3·dmax,
где L - расстояние между входными и выходными отверстиями отсеков,
dmax - максимальный диаметр грунтоледяных тел.
A device for mining from the bottom of the continental shelf, including a transportation pipe for supplying minerals, made down to the bell, and a pipeline for supplying refrigerant, characterized in that the transportation pipe is made of variable cross-section with the formation of alternating cylindrical compartments having inlet and outlet openings, moreover, the upper parts of one of the compartments are inclined as lying in relation to other compartments, and the lower parts of the compartments are conical, inter associated with the ducts for coolant supply, wherein the outlet openings of the compartments are arranged in the region of the inlet openings required for the passage and maintain gruntoledyanyh bodies in suspension, provided that:
L≥3 · d max ,
where L is the distance between the inlet and outlet openings of the compartments,
d max - the maximum diameter of soil ice bodies.
RU2014112173/03A 2014-03-28 2014-03-28 Device for production of minerals from continental shelf RU2549648C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014112173/03A RU2549648C1 (en) 2014-03-28 2014-03-28 Device for production of minerals from continental shelf

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014112173/03A RU2549648C1 (en) 2014-03-28 2014-03-28 Device for production of minerals from continental shelf

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2549648C1 true RU2549648C1 (en) 2015-04-27

Family

ID=53289829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014112173/03A RU2549648C1 (en) 2014-03-28 2014-03-28 Device for production of minerals from continental shelf

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2549648C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810662C1 (en) * 2023-02-20 2023-12-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Complex for extracting minerals from the bottom of a reservoir

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU883449A1 (en) * 1979-05-10 1981-11-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектный И Конструкторский Институт Горного Дела Цветной Металлургии Method and apparatus for gas-lift raising of fluid mixture
SU899780A1 (en) * 1980-05-20 1982-01-23 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Arrangement for lifting pulp from sump
SU977607A1 (en) * 1981-02-27 1982-11-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации Arrangement for recovering minerals from water reservoir bottom
SU1694908A1 (en) * 1989-05-10 1991-11-30 Московский Горный Институт Equipment for underwater mining
CA2328859A1 (en) * 1999-02-13 2000-08-17 Heinz Holter Method for extracting methane hydrate on the ocean floor
RU115410U1 (en) * 2011-11-07 2012-04-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" DEVICE FOR PRODUCING MINERAL MINERALS FROM THE BOTTOM OF THE CONTINENTAL SHELF

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU883449A1 (en) * 1979-05-10 1981-11-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектный И Конструкторский Институт Горного Дела Цветной Металлургии Method and apparatus for gas-lift raising of fluid mixture
SU899780A1 (en) * 1980-05-20 1982-01-23 Московский Ордена Трудового Красного Знамени Горный Институт Arrangement for lifting pulp from sump
SU977607A1 (en) * 1981-02-27 1982-11-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации Arrangement for recovering minerals from water reservoir bottom
SU1694908A1 (en) * 1989-05-10 1991-11-30 Московский Горный Институт Equipment for underwater mining
CA2328859A1 (en) * 1999-02-13 2000-08-17 Heinz Holter Method for extracting methane hydrate on the ocean floor
RU115410U1 (en) * 2011-11-07 2012-04-27 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" DEVICE FOR PRODUCING MINERAL MINERALS FROM THE BOTTOM OF THE CONTINENTAL SHELF

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810662C1 (en) * 2023-02-20 2023-12-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Complex for extracting minerals from the bottom of a reservoir

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108194085A (en) A kind of deep-sea ores lifting System relays storehouse
US3967393A (en) Underwater solids collecting apparatus
CN204851123U (en) Portable solid controlling system
CN105626963A (en) Channel-type hanging submarine pipeline slinging treatment device and construction method thereof
RU2549648C1 (en) Device for production of minerals from continental shelf
CN104307219A (en) Channel type thickener with simple structure
US3413038A (en) Transportation of solids
RU115410U1 (en) DEVICE FOR PRODUCING MINERAL MINERALS FROM THE BOTTOM OF THE CONTINENTAL SHELF
RU74663U1 (en) UNDERWATER DEVELOPMENT OF ROCKS
RU2526444C1 (en) Device for production of minerals from continental shelf
CN207861256U (en) A kind of transport system of potato warehouse and processing factory room
EA039383B1 (en) System and a method for separating pieces having a second density from granular material
CN103203124B (en) A kind of tailings dewatering technique and device
CN207293253U (en) A kind of mining large-scale environmentally friendly chute
KR101348111B1 (en) Method for collecting manganese nodules of deep sea manganese nodules collecting robot
RU2016110642A (en) HYDROMECHANIZED COMPLEX OF MINING WATER DRAINAGE
CN107614115A (en) Floatation equipment and its use, the method changed the method for the flotation cell in channel mould block and change module
CN104353545B (en) Walnut kernel and shell sorting equipment
RU2797884C1 (en) Plant for the mining of minerals from the bottom of the water area
RU2184852C2 (en) Method of lifting mineral from unit of underwater mining and device for its embodiment
RU2477373C1 (en) Method of single-flow stepless transportation of rock and mineral deposits from mine during its construction and operation
RU2561440C1 (en) Membrane wheel heavy-media separator
RU82765U1 (en) UNDERWATER DEVELOPMENT OF ROCKS
RU2012128207A (en) METHOD FOR OBTAINING AND USING WELL-BEING PRODUCTS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU108099U1 (en) INSTALLATION FOR THE DEVELOPMENT OF UNDERWATER GAS-HYDROGEN DEPOSITS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180329